2022-2023学年辽宁省沈阳市一二〇中高一上学期第三次月考生物试题(解析版)
展开沈阳市第120中学2022—2023学年度上学期
高一年级第三次质量检测
一、单选题
1. 下列关于真核生物、原核生物和病毒的叙述中有几项正确( )
①乳酸菌、青霉菌和大肠杆菌都属于原核生物
②乳酸菌、酵母菌都含有核糖体和DNA
③T2噬菌体(一种病毒)的繁殖只在宿主细胞中进行,因为T2噬菌体只有核糖体一种细胞器
④细胞没有叶绿体就不能进行光合作用
⑤蓝藻都是自养型生物
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】B
【解析】
【分析】1、原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核细胞的细胞壁的主要成分是肽聚糖;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但部分原核生物也能进行光合作用和有氧呼吸,如蓝藻。
2、细胞类生物(原核生物和真核生物)的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
3、病毒(如噬菌体、HIV等)没有细胞结构,主要由蛋白质外壳和核酸组成。
【详解】①青霉菌属于真核生物,①错误;
②乳酸菌为原核生物,酵母菌为真核生物,它们都含有核糖体,遗传物质都是DNA,②正确;
③T2噬菌体为病毒,无细胞结构,无核糖体,③错误;
④蓝藻细胞无叶绿体,但含有藻蓝素和叶绿素,也可以进行光合作用,④错误;
⑤蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用制造有机物,为自养型生物,⑤正确。
故选B。
【点睛】本题考查原核细胞和真核细胞形态和结构的异同,首先要求考生能正确分辨各种生物;其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同、病毒的结构,能结合所学的知识准确判断各选项。
2. 图为组成细胞的几种化合物,图中序号代表化学基团,其中与分子多样性有关的基团是( )
A. ②⑤⑥ B. ③⑦⑧ C. ①③⑦ D. ④⑤⑧
【答案】B
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】氨基酸中①为氢,②为氨基,③为R基,④为羧基,氨基酸的不同在于R基的不同,即③;淀粉的单体是葡萄糖,葡萄糖只有一种;核苷酸中⑥是磷酸基团(不同核苷酸都相同),⑦是核糖或脱氧核糖,⑧是碱基腺嘌呤(不同核苷酸碱基不同),故核苷酸的多样性在于⑦和⑧。
故选B。
3. 下图为某二十肽,其中含天门冬氨酸4个,分别位于第5、6、15、20位;肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端肽键,肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键,下列相关叙述正确的是( )
A. 该二十肽含有肽键数为20个
B. 该二十肽游离的氨基和羧基至少为1个和4个
C. 肽酶X完全作用后产生的多肽中氮原子数目比二十肽少3个
D. 肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比二十肽少4个
【答案】D
【解析】
【分析】氨基酸有几个就是几肽,该二十肽中应含有20个氨基酸,肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键,如果用肽酶X处理二十肽,第5、6、15、20位右侧被切割,肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键,如果用肽酶Y处理二十肽,第5、6、15、20位左侧被切割。
【详解】A、该肽为二十肽,那么该多肽含有二十个氨基酸,该肽链为一条多肽链,肽键数=氨基酸数-肽链数=19个,A错误;
B、根据天门冬氨酸的结构,每个天门冬氨酸含2个游离的羧基,4个天门冬氨酸含8个游离的羧基,再加上该条肽链至少含有1个氨基,一个羧基,因此该二十肽至少含有1个游离的氨基和5个游离的羧基,B错误;
C、左侧为氨基端,右侧为羧基端,肽酶X专门作用于天门冬氨酸羧基端的肽键,第6位天门冬氨基酸被完全切除,每个天门冬氨基酸含有1个氮原子,因此肽酶X完全作用后产生的多肽中氮原子数目比二十肽少1个,C错误;
D、肽酶Y专门作用于天门冬氨酸氨基端的肽键,水解4处肽键,每断开一个肽链增加1个氧原子,故增加4个氧原子,又因第5位和第20位天门冬氨基酸被切除,每个天门冬氨基酸中有4个氧,共脱去8个氧,故总氧数少4个,D正确。
故选D。
【点睛】为快速计算肽酶X、Y作用后各原子数目变化,可根据失去的原子数目和增加的原子数目计算,不必书写切割后的多肽,然后再与二十肽相比较,此方法难度大且复杂。
4. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合,从而帮助这些多肽折叠、组装或转运,其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述正确的是( )
A. “分子伴侣”是由核酸控制的在核糖体上合成的蛋白质
B. “分子伴侣”溶于盐水中会造成其生物活性的丧失
C. “分子伴侣”的空间结构一旦发生改变,则不可逆转
D. “分子伴侣”对靶蛋白有高度的专一性
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响,使蛋白质分子的构象发生了异常变化,从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变,即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
【详解】A、“分子伴侣”是蛋白质,其合成需要经过转录和翻译,因此“分子伴侣”是由核酸控制的在核糖体上合成的蛋白质,A正确;
B、“分子伴侣”的化学本质是蛋白质,溶于盐水中不会改变其空间结构,因此不会造成其生物活性的丧失,B错误;
C、由题干信息可知, “分子伴侣”在发挥作用时会改变自身空间结构,并可循环发挥作用,因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的,C错误;
D、由题意可知, “分子伴侣”对靶蛋白没有高度专一性,同一“分子伴侣”可以促进多种氨基酸序列完全不同的多肽链折叠成为空间结构、性质和功能都不相同的蛋白质 ,D错误。
故选A。
5. 下列关于组成细胞分子的叙述,不正确的是( )
A. 某些固醇分子可以作为信息分子调节人和动物的生命活动
B. 人体内的抗体、激素、糖原都是生物大分子,都以碳链为骨架
C. 酵母菌和白细胞都有由蛋白质纤维构成的锚定细胞器的细胞骨架
D. 作为驱动生命活动的直接能源物质的ATP在生物体内含量很少
【答案】B
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、某些固醇,如性激素可以作为信息分子参与动物生命活动的调节,A正确;
B、人体内的激素不一定是生物大分子,例如肾上腺素是氨基酸衍生物,属于小分子物质,B错误;
C、细胞质中的细胞骨架是由蛋白纤维组成的网架结构,酵母菌细胞和白细胞都是真核细胞,都具有细胞骨架,C正确;
D、ATP是细胞内的直接能源物质,含量少但转化快,D正确。
故选B。
6. 下列关于细胞中物质和结构的叙述,正确的是( )
A. 核孔是遗传物质进出细胞核的通道
B. 囊泡内包裹的不一定是大分子物质
C. 溶酶体能合成多种水解酶
D. 核糖体的形成均与核仁有关
【答案】B
【解析】
【分析】1.溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
2.核膜上的核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核膜上的核孔是大分子物质进出的通道,但核孔仍具有选择透过性。
3.内质网:能有效地增加细胞内的膜面积,其外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,具有承担细胞内物质运输的作用。
【详解】A、核孔是蛋白质和某些RNA进出细胞核的通道,DNA不能进出细胞核,A错误;
B、囊泡内包裹的不一定是大分子物质,如小分子的乙酰胆碱在囊泡内,B正确;
C、水解酶是在核糖体中合成之后再运到溶酶体的,溶酶体自身不能合成大分子物质,C错误;
D、真核细胞中核糖体的形成与核仁有关,而原核细胞中核糖体的形成与核仁无关,D错误。
故选B。
7. 信号肽假说认为,在分泌蛋白合成过程中,游离核糖体最初合成的一段多肽序列作为信号序列,被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别、结合,进而引导核糖体附着于内质网上继续蛋白质的合成,信号肽最终在内质网中被切除。科学家构建了体外反应体系,证明了该假说。实验分组及结果见下表。据此分析叙述错误的是( )
实验组别
核糖体
信号识别颗粒(SRP)
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
注:“+”和“—”分别代表反应体系中存在和不存在该结构
A. 组别1中多出的肽链序列包含信号序列
B. 组别2中的肽链缺少的序列为信号序列
C. 由组别2和3对比可知,信号序列与SRP结合后,核糖体需要附着到内质网上才会继续肽链的延伸
D. 该实验说明内质网是分泌蛋白加工的场所
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进-步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、组别1中核糖体合成的信号序列没有被识别颗粒(SRP)识别、结合,因而不能进入内质网进行加工,最终合成的肽链比正常肽链多一段信号序列,A正确;
B、信号序列在内质网中切除,组别2没有添加内质网,则组别2中的肽链含有信号序列,B错误;
C、组别2与组别3的区别在于组别3多添加了内质网,结果合成的多肽链正常,因此组别2和3对比可知,信号序列与SRP结合后,核糖体需要附着到内质网上才会继续肽链的延伸,C正确;
D、由组1、组2和组3综合分析可知,分泌蛋白需要进入内质网继续合成和加工,最终合成的肽链正常,D正确。
故选B。
8. 细胞内的蛋白质常与其他物质结合形成复合体。叙述错误的是( )
A. 蛋白质和rRNA结合,成为“生产蛋白质的机器”的主要成分
B. 蛋白质和DNA结合,可作为真核细胞遗传物质的主要载体
C. 蛋白质和多糖结合,在细胞膜上可参与细胞间的信息交流
D. 蛋白质和部分水结合,有利于增强细胞代谢的强度
【答案】D
【解析】
【分析】1、核糖体的主要成分是蛋白质和RNA,染色体的主要成分是DNA和蛋白质。
2、细胞内自由水与结合水比例高,细胞代谢旺盛;反之,细胞代谢减缓。
【详解】A、核糖体主要由蛋白质和rRNA组成,核糖体是“生产蛋白质的机器”,A正确;
B、蛋白质和DNA结合能构成染色体,染色体是细胞内遗传物质的主要载体,B正确;
C、蛋白质和多糖在细胞膜上结合形成糖蛋白,糖蛋白可参与细胞间的信息交流,C正确;
D、蛋白质和水结合会增大细胞中结合水的比例,导致细胞代谢减缓,D错误。
故选D。
9. 某同学将初始长度相同的萝卜条甲、乙放置在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后,萝卜条的最终长度如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲的初始细胞液浓度小于乙
B. 若蔗糖溶液浓度为a,则甲的吸水量多
C. 若蔗糖溶液浓度为d,则渗透平衡时甲的重量小于乙
D. 根据图示可知,植物的细胞壁也具有一定的伸缩性
【答案】B
【解析】
【分析】成熟的植物细胞具有中央大液泡,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩,由于原生质层比细胞壁的收缩性大,原生质层与细胞壁逐渐分离,称为质壁分离。
【详解】A、根据图示可知,当萝卜条处于初始长度时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等,乙对应浓度为c,甲对应浓度为b,因此甲的初始纸胞液浓度小于乙的,A正确;
B、当蔗糖溶液浓度为a时,细胞吸水,由于甲的细胞液浓度小于乙,因此甲的吸水量少于乙,B错误;
C、蒸糖溶液浓度为d时,细胞失水,甲的失水量多于乙,渗透平衡时甲萝卜条的重量小于乙,C正确;
D、萝卜条的长度会发生变化,说明组胞壁也具有一定的伸缩性,D正确。
故选B。
10. 研究人员从一种野生植物的种子中提取出一种蛋白质,发现该物质是在种子的糊粉层的细胞中合成,在胚乳中促进淀粉分解,下列说法错误的是( )
A. 该物质从糊粉层细胞排到细胞外的方式是胞吐
B. 该物质的空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关
C. 探究该酶对淀粉和蔗糖的水解作用,宜选择碘液对因变量进行检测
D. 探究温度对该淀粉酶活性的影响时,应先将酶和反应物在实验温度下保温后再混合
【答案】C
【解析】
【分析】淀粉酶的化学本质是蛋白质,其先在核糖体合成,然后先后经过内质网和高尔基体的加工,最后通过细胞膜的胞吐作用分泌到细胞外,该过程依赖于细胞膜的流动性,且整个过程需要线粒体提供能量。
【详解】A、蛋白质是生物大分子,跨膜运输的方式是胞吞胞吐,故该物质从糊粉层细胞排到细胞外的方式是胞吐,A正确;
B、肽链能够盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,B正确;
C、碘液不能检测蔗糖是否水解,探究该酶对淀粉和蔗糖的水解作用,不宜选择碘液对因变量进行检测,C错误;
D、探究温度对酶活性影响时,将酶和反应物在实验温度下保温后再混合,可确保反应体系从一开始就达到实验预设温度,D正确。
故选D。
11. 研究者将某植物分别置于不同浓度的磷酸盐溶液中培养,一段时间后测定其磷酸盐吸收的情况,结果如图。下列有关分析不合理的是( )
A. 磷酸盐的吸收速率受根部细胞膜上载体蛋白数量的限制
B. 继续增大磷酸盐浓度,根对其吸收速率应基本保持不变
C. 实验结束后磷酸盐溶液的浓度可能会减小
D. 实验结束后磷酸盐溶液的浓度可能会增大
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,在一定磷酸盐浓度范围内,随着磷酸盐浓度升高,磷酸盐的吸收速率升高,而达到一定浓度范围时,磷酸盐吸收速率不再增加,说明运输速率受到载体数量限制,属于协助扩散或主动运输。
【详解】A、根据以上分析可知,磷酸盐的吸收方式属于协助扩散或主动运输,因此磷酸盐的吸收速率受根部细胞膜上载体蛋白数量的限制,A不符合题意;
B、继续增大磷酸盐浓度,可能导致外界溶液浓度过高导致细胞失水,那么根对其吸收速率可能降低,B符合题意;
CD、植物根对水的吸收方式为自由扩散,对磷酸盐的吸收方式为协助扩散或主动运输,因此根对水和无机盐的吸收是两个相对独立的过程,如果是实验进行的时间内对水的吸收多于对磷酸盐的吸收,那么导致实验结束后磷酸盐溶液的浓度可能会增大,反之导致磷酸盐溶液的浓度可能会减小,CD不符合题意。
故选B
12. 科研人员以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为实验材料,探究钼酸钠跨膜运输的方式,获得如下实验结果;注:液泡中的花青素是一种天然酸碱指示剂,钼酸钠属于强碱弱酸盐,遇花青素会发生绿色反应。下列有关实验分析错误的是( )
实验处理
液泡出现绿色的时间/s
甲组:有氧呼吸抑制剂
50
乙组:自然状态下
23
A. 该实验的检测指标是液泡出现绿色的时间 B. 钼酸钠进入液泡可改变细胞液的pH
C. 甲组中钼酸钠进入液泡不消耗能量 D. 钼酸钠进入液泡需要载体蛋白的协助
【答案】C
【解析】
【分析】分析表格:液泡中的花青素是一种天然酸碱指示剂,钼酸钠属于强碱弱酸盐,遇花青素会发生绿色反应。本实验利用有氧呼吸抑制剂和自然状态下的紫色洋葱鳞片叶外表皮,自变量是洋葱鳞片叶外表皮的处理方式,因变量是钼酸钠进入细胞的量,观察的指标是表皮细胞内液泡的变色时间。
【详解】A、本实验利用有氧呼吸抑制剂和自然状态下的紫色洋葱鳞片叶外表皮,自变量是洋葱鳞片叶外表皮的处理方式,因变量是钼酸钠进入细胞的量,观察的指标是表皮细胞内液泡的变色时间,A正确;
B、液泡中的花青素是一种天然酸碱指示剂,钼酸钠属于强碱弱酸盐,钼酸钠进入液泡可改变细胞液的pH,B正确;
CD、分析表格数据,甲组给予有氧呼吸抑制剂,导致甲、乙两组液泡出现绿色的时间不同,可知钼酸钠进入液泡需要消耗能量,为主动运输,需要载体蛋白的协助,甲组中钼酸钠进入液泡消耗的能量来自无氧呼吸,C错误,D正确。
故选C。
13. 下列有关细胞中酶和ATP的叙述,错误的是( )
A. 酶和ATP都在细胞内合成,都能在细胞外起作用
B. 细胞内酶的合成一般与ATP的水解反应相关联
C. ATP的合成和分解都离不开酶的催化作用
D. 酶和ATP都是能够发生水解反应的生物大分子
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机大分子,其通过降低反应的活化能催化生化反应。ATP是各项生命活动的直接能源物质,细胞内ATP的合成一般与放能反应相关联,细胞内ATP的分解一般与吸能能反应相关联。
【详解】A、酶和ATP都是在细胞内合成的,可在细胞内或细胞外起作用,A正确;
B、细胞内酶的合成是吸能反应,一般与ATP的水解反应相关联,B正确;
C、ATP的合成和分解都离不开酶的催化,C正确;
D、酶是能发生水解反应的生物大分子,但ATP不是生物大分子,D错误。
故选D。
14. 如图表示某装有酵母菌的培养液(葡萄糖溶液)的密闭容器中,从开始发酵至发酵结束这段时间内气体的总量随时间的变化曲线,下列有关该曲线的叙述错误的是( )
A. 整个过程中容器内的O2浓度逐渐下降
B. ab段释放的CO2都来自线粒体基质
C. 发酵过程中容器内的CO2浓度不断升高
D bc段酵母菌无氧呼吸速率不断增强
【答案】D
【解析】
【分析】酵母菌是兼性厌氧性生物,在有氧条件下进行有氧呼吸,产物为CO2和H2O;在无氧条件下进行无氧呼吸即酒精发酵,产物为酒精和CO2。
【详解】A、整个过程中容器内的O2浓度随酵母菌进行有氧呼吸而逐渐下降,A正确;
B、ab段容器气体总量不变,说明酵母菌只进行有氧呼吸,因此释放的CO2都来自线粒体基质,B正确;
C、发酵过程中酵母菌不断产生CO2,导致容器内的CO2浓度不断升高,C正确;
D、bc段容器气体总量先增加后保持不变,说明酵母菌无氧呼吸速率先增强后减弱并逐渐停止,D错误;
故选D。
15. 细胞呼吸为细胞生命活动提供能量。下列相关叙述错误的是( )
A. 幼嫩细胞的呼吸速率通常比衰老细胞的大
B. 无氧呼吸时,葡萄糖中能量主要以热能形式散失
C. 用透气的“创可贴”包扎伤口的主要目的是抑制厌氧微生物的细胞呼吸
D. 花生的子叶细胞进行有氧呼吸产生的CO2量可能少于消耗的O2量
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、幼嫩细胞代谢旺盛,消耗能量多于衰老细胞,A正确;
B、无氧呼吸时,葡萄糖中的能量主要储存在不彻底的氧化产物中,释放能量的主要去向是以热能形式散失,B错误;
C、选用透气的消毒纱布或“创可贴”包扎伤口的主要目的是抑制破伤风芽孢杆菌等厌氧微生物的细胞呼吸,C正确;
D、花生子叶细胞中含有大量脂肪,由于脂肪含氢的比例较高,因此该细胞进行有氧呼吸产生的CO2量可能少于消耗的O2量,D正确。
故选B。
16. 如图代表菠菜叶肉细胞中发生的某化学反应的过程图,其中C3代表一种含有三个碳原子的有机物,X表示该反应的产物(反应产物可能不止一种)。下列有关叙述错误的是( )
C3+[H]X
A. 若该过程不需要消耗ATP,则该过程可能发生在细胞质基质中
B. 若该过程不需要消耗ATP,则该过程的产物X可能为酒精和CO2
C. 若该过程需要消耗ATP,则该过程中消耗的[H]实质上是NADH
D. 若该过程需要消耗ATP,则该过程中产物X可能是C5和(CH2O)
【答案】C
【解析】
【分析】1、无氧呼吸过程:
第一阶段,场所为细胞质基质,生成丙酮酸和少量ATP,与有氧呼吸第一阶段相同;
第二阶段,场所为细胞质基质,生成乳酸或酒精和CO2。
2、光合作用过程:
光反应阶段,场所为叶绿体类囊体薄膜,水光解形成O2、NADPH和ATP,
暗反应阶段,场所为叶绿体基质,CO2被C5固定,生成C3,C3接受ATP释放的能量,被NADPH还原,经过一系列变化,形成糖类。
【详解】由过程图可知,该反应能表示无氧呼吸的第二阶段,也能表示光合作用过程中C3的还原阶段。
A、该反应若表示无氧呼吸第二阶段,则不消耗ATP,发生场所是细胞质基质,A正确;
B、若该过程不消ATP,则为无氧呼吸的第二阶段,发生在细胞质基质中,产物可能是酒精和CO2,B正确;
C、若该过程消耗ATP,则表示光合作用的暗反应中C3的还原阶段,该过程所消耗的[H]实质上是NADPH,C错误;
D、暗反应阶段C3还原的产物是C5和(CH2O),D正确。
故选C。
17. 实验中要实现实验目的,必须正确的选材和规范的操作。在下列实验中进行如下改变,仍能实现实验目的的是( )
A. 在分离提取绿叶色素的实验中,滤液细线没入了层析液
B. 在探究植物细胞失水的实验中,用紫色洋葱的根尖分生区代替外表皮
C. 在探究酵母菌呼吸方式的实验中,用溴麝香草酚蓝水代替澄清石灰水
D. 在还原糖检测的实验中,样液加入斐林试剂后不加热
【答案】C
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉);
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应.鉴定类实验的操作流程模板:取材(应该选取无色且富含被鉴定物质的材料)→处理材料(制备组织样液或制片)→加鉴定剂(根据实验原理和要求,准确添加所需的鉴定试剂)→观察,得出结论(对应实验目的进行准确描述,并做出肯定结论)。
绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、在分离提取绿叶色素的实验中,滤液细线没入了层析液,滤液细线中的色素会溶解在层析液中,则会导致无法分离到相应的色素,A错误;
B、在探究植物细胞失水的实验中,用紫色洋葱的根尖分生区代替外表皮无法完成相应的实验,因为根尖分生区细胞没有中央大液泡,不会发生质壁分离,B错误;
C、在探究酵母菌呼吸方式的实验中,用溴麝香草酚蓝水代替澄清石灰水可以实现对二氧化碳的检测,仍能完成相应的实验,C正确;
D、在还原糖检测的实验中,样液加入斐林试剂后不加热,无法达到实验目的,因为斐林试剂对还原糖检测的实验中需要水浴加热,D错误。
故选C。
18. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”,如下图所示,相关叙述不正确的是( )
A. 图示过程是有氧呼吸的第三阶段,是有氧呼吸过程中产能最多的阶段
B. 有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气
C. 高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过内膜到达线粒体基质
D. 呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析:图示过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应,在线粒体内膜中存在一群电子传递链,在电子传递链中,特殊的分子所携带的氢和电子分别经过复杂的步骤传递给氧,最后形成水,在这个过程中产生大量的ATP。
【详解】A、据图可知,图示为线粒体内膜的过程,表示有氧呼吸的第三阶段,该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段,A正确;
B、在电子传递链中,有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气,生成水,B正确;
C、据图可知,H+从线粒体内膜到达线粒体基质的方式为主动运输,该过程需要的能量是由H+的化学势能提供的,C错误;
D、电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差,使能量转换成H+电化学势能,为ATP的合成提供了驱动力,D正确。
故选C。
19. 利用装置甲,在相同条件下分别将绿色植物E、F的叶片制成大小相同的叶圆片,抽出空气,进行光合作用速率测定。图乙是利用装置甲测得的数据绘制成的坐标图。下列叙述正确的是( )
A. 从图乙可看出,F植物适合在较强光照下生长
B. 光照强度为1 klx时,装置甲中放置植物E的叶圆片进行测定时,液滴不移动
C. 光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率相等
D. 光照强度为6 klx时,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知,图甲装置中CO2缓冲液能够为叶片光合作用提供稳定的二氧化碳,因此装置中气体量变化为氧气的释放量;图乙表示在不同光照强度下,植物的净光合速率变化。净光合速率=真正光合速率-呼吸速率;真正光合速率=单位时间产生葡萄糖的速率或者产生氧气的速率;呼吸速率=单位时间消耗的氧气或者产生的CO2。
【详解】A、由图乙可知,F植物叶圆片的光补偿点和光饱和点都比较低,适合在较弱光照下生长,A错误;
B、光照强度为1 klx时,E植物叶圆片的呼吸速率大于光合速率,装置甲中E植物叶圆片会吸收装置中的氧气,使液滴左移,B错误;
C、光照强度为3 klx时,E、F两种植物叶圆片的净光合强度相等,但E植物叶圆片的呼吸作用强度大于F植物叶圆片,故光照强度为3 klx时,E、F两种植物的叶圆片产生氧气的速率不相等,C错误;
D、光照强度为6 klx时,E植物叶圆片净光合作用强度大于F植物叶圆片的净光合作用强度,故此光照强度下,E植物叶圆片释放的氧气多,装置甲中E植物叶圆片比F植物叶圆片浮到液面所需时间短,D正确。
故选D。
20. 将某株植物置于CO2浓度适宜、水分充足、光照强度合适的环境中,测定其在不同温度下的光合作用强度和细胞呼吸强度,得到如图所示的结果。下列叙述不正确的是( )
A. 若每天的日照时间相同,则该植物在15°C的环境中积累有机物的速率最大
B. 若每天的日照时间少于12h,与5°C相比,该植物在25°C环境中生长更快
C. 若每天的日照时间为12h,则该植物在35°C的环境中无法生存
D. 由图可知,在一定范围内,温度对该植物的细胞呼吸几乎没有影响
【答案】B
【解析】
【分析】图中的光合作用强度指的是总光合作用强度,减去细胞呼吸强度后,可以得到净光合作用强度。
【详解】A、据图分析可知,在15℃时光合作用与细胞呼吸强度差值最大,故有机物积累速率最大,A正确;
B、设日照时间为x,可以列两个方程:5℃时,一天的有机物积累可以用方程:y1=4x-1×24表示;25℃时,一天的有机物积累可以用方程:y2=6x-2×24表示;当x=12时,y1=y2;当x>12时,y1<y2;当x<12时,y1>y2;B选项中x<12,应当是5℃生长更快,B错误;
C、在35℃时,有机物积累量可表示为5×12-3×24=-12,故该植物无法生存,C正确;
D、据图分析可知,在5~15℃范围内,细胞呼吸强度几乎没有变化,D正确。
故选B。
二、不定项选择
21. 若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键,某四十九肽经酶1和确2作用后如图,下列叙述错误的是( )
A. 此多肽含1个赖氨酸
B. 苯丙氨酸位于四十九肽的17、31、49位
C. 短肽D、E比四十九肽的氧原子、N原子数均减少了2个
D. 适宜条件下酶1和酶2同时作用与此多肽,可形成4条短肽和2个氨基酸
【答案】BC
【解析】
【分析】1.构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是 ,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同,构成蛋白质的氨基酸有21种。
【详解】A、题中显示,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键,此多肽在蛋白酶2的催化下分解成两条短肽D和E,且丢失了1个氨基酸即赖氨酸,可见该多肽种只含有1个赖氨酸(位于第23位),A正确;
B、蛋白酶1作用于苯丙氨酸羧基端的肽键,在酶1的作用下,该49肽水解成3条肽链,即A、B、C,根据短肽种氨基酸的编号可知,苯丙氨酸位于四十九肽的第16、30、48位,B错误;
C、蛋白酶2作用于赖氨酸两侧的肽键后,形成的短肽D、E中,肽键减少了2个,赖氨酸减少了1个(含有2个N原子、2个氧原子),多了1个羧基,所以短肽D、E与四十九肽的氧原子数相同,N原子数减少2个,C错误;
D、适宜条件下酶1和酶2同时作用与此多肽,可得到4条短肽(分别由第1-16、17-22、24-30、31-48位氨基酸形成)和2个氨基酸(分别是第23位、49位氨基酸),D正确。
故选BC。
22. 下图是生物体细胞内部分有机化合物的概念图。下列有关叙述错误的是( )
A. a中包括磷脂,其组成元素与DNA、ATP的组成元素相同
B. b遇高温变性后仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
C. HIV的遗传信息储存在c中,其基本单位是核糖核酸
D. 多糖是多聚体,都以葡萄糖为单体
【答案】CD
【解析】
【分析】分析题图:图中c为RNA,b为蛋白质,a包括磷脂、脂肪和固醇。
【详解】A、a包括磷脂、脂肪和固醇,其中磷脂的组成元素为C、H、O、N、P,与DNA、ATP的组成元素相同,A正确;
B、b为蛋白质,高温变性后肽键不被破坏,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;
C、c为RNA,HIV的遗传信息储存在RNA中,其基本单位是核糖核苷酸,C错误;
D、多数多糖以单糖为单体组成多聚体,如淀粉、糖原和纤维素都是有葡萄糖构成的,但多糖几丁质不是,D错误。
故选CD。
23. 实验室里有三种植物细胞,分别取自植物的三种营养器官。在适宜的光照、温度条件下,测得甲细胞只释放CO2而不释放O2,乙细胞只释放O2而不释放CO2,丙细胞既不释放O2也不释放CO2。以下叙述中不正确的是
A. 甲不可能取自于叶 B. 乙不可能取自于根
C. 丙可能死细胞 D. 甲可能取自于茎
【答案】A
【解析】
【分析】甲细胞只能进行呼吸作用或呼吸强于光合;乙细胞进行光合作用和呼吸作用,且光合强于呼吸;丙细胞光合作用等于呼吸作用或是死细胞。
【详解】A、甲细胞可能只进行呼吸作用,也可能进行光合和呼吸作用但光合作用强于呼吸作用,可能取自于叶,A错误;
B、乙细胞一定进行光合作用,不可能取自于根,B正确;
C、丙可能是光合作用等于呼吸作用,也可能是死细胞,C正确;
D、甲可能只进行呼吸作用,可能取自于茎,D正确。
故选A。
24. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式:中区分裂和外围分裂(图1和图2),两种分裂方式都需要DRPI蛋白的参与,正常情况下线粒体进行中区分裂,当线粒体出现损伤时,顶端Ca2+和活性氧自由基(ROS)增加,线粒体进行外围分裂,产生大小不等的线粒体,小的子线粒体不包含复制型DNA(mtDNA),继而发生线粒体自噬。下列叙述错误的是( )
A. 可利用密度梯度离心法分离出线粒体,在高倍镜下可观察到其双层膜结构
B. 正常情况下中区分裂可增加线粒体数量,外围分裂会减少线粒体数量
C. 线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生
D. 线粒体自噬过程需溶酶体合成的多种水解酶的参与,利于物质重复利用
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题图:中区分裂是正常线粒体的分裂方式,外围分裂是线粒体受损时发生的分裂方式,是发生线粒体自噬的前兆。
【详解】A、可利用密度梯度离心法分离出线粒体,双层膜结构属于亚显微结构,在高倍镜下不能观察到其双层膜结构,A错误;
B、正常情况下中区分裂可增加线粒体数量,外围分裂时产生大小不等的线粒体,小的子线粒体发生线粒体自噬,大的线粒体正常,不会减少线粒体数量,B错误;
C、由图可知,线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白出现在线粒体的外围,导致产生大小不等的线粒体,C正确;
D、溶酶体中的水解酶本质是蛋白质,合成场所是核糖体,D错误。
故选ABD。
25. 取某一红色花冠的两个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如图1,液泡直径的变化如图2,下列叙述正确的是( )
A. 甲、乙溶液的溶质不同
B. 第4min后乙溶液中细胞由于失水过多而死亡
C. 图2中曲线I和图1中乙溶液中细胞失水量曲线对应
D. 第2min前乙溶液中花瓣细胞的失水速率小于甲溶液
【答案】ACD
【解析】
【分析】图1中甲溶液中的细胞失水量增加后稳定,乙溶液中细胞失水量先增加后减少,4min后失水量为负,说明甲中的溶质不能进入细胞,乙中溶质能进入细胞。图2中曲线I液泡直径先降低后升高,对应图1中的乙,曲线II液泡直径先降低后不变,对应图1中的甲。
【详解】A、甲溶液中的细胞失水量增加后稳定,乙溶液中细胞失水量先增加后减少,4min后失水量为负,说明甲中的溶质不能进入细胞,乙中溶质能进入细胞,故甲、乙溶液的溶质不同,A正确;
B、第4min后乙溶液中细胞失水量为负值,此时细胞正在吸水并未死亡,B错误;
C、图2中曲线I液泡直径先降低后升高,说明细胞先失水后吸水,对应图1中的乙,所以图2中曲线I和图1中乙溶液中细胞失水量曲线对应,C正确;
D、第2min前,甲曲线的斜率大于乙曲线的斜率,所以第2min前乙溶液中花瓣细胞的失水速率小于甲溶液,D正确。
故选ACD。
26. NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源,NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动,NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动,相关转运机制如图。铵肥施用过多时,细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。铵毒发生后,适当增加硝酸盐会缓解铵毒。下列说法正确的是( )
A. NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后,增加细胞外的NO3-会使细胞外酸化增强而缓解铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H+的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】
【分析】1、像水分子这样,物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
2、主动运输:物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、由题干信息可知,NH4+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的,所以NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP,A错误;
B、由图上可以看到,NO3-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动,进行的逆浓度梯度运输,所以NO3-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输,属于被动运输,B正确;
C、铵毒发生后,H+在细胞外更多,增加细胞外的NO3-,可以促使H+向细胞内转运,减少细胞外的H+,从而减轻铵毒,C错误;
D、据图可知,载体蛋白NRT1.1转运NO3-属于主动运输,运输H+属于协助扩散,协助扩散在一定范围内呈正相关,超过一定范围后不成比例,D错误。
故选B。
27. 被新型冠状病毒感染后,患者会出现多个细胞融合的现象,形成的融合结构叫做合胞体。研究表明,在很多细胞融合过程中,T16F蛋白激活,将原本在细胞膜内侧分布更多的磷脂酰丝氨酸(一种磷脂)翻转至细胞膜外侧。T16F蛋白还是氯离子通道,在病毒感染细胞后,通道活性改变。为探究新冠病毒感染引起的合胞体产生与T16F蛋白的关系,科研人员做了如图所示的实验。下列说法不正确的是( )
A. 细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性和不对称性
B. 氯离子经T16F蛋白实现跨膜运输的过程需要ATP
C. 由图可知,合胞体中所有细胞核融合为一个细胞核
D. 抑制T16F蛋白可以阻断新型冠状病毒感染细胞
【答案】BCD
【解析】
【分析】据图可知:对照组一个细胞有多个细胞核,说明发生了细胞融合;实验组加入T16F抑制剂,没有发生细胞融合,说明T16F抑制剂能抑制细胞融合。
【详解】A、在很多细胞融合过程中,T16F蛋白激活,将原本在细胞膜内侧分布更多的磷脂酰丝氨酸(一种磷脂)翻转至细胞膜外侧,所以细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性和不对称性,A正确;
B、T16F蛋白是氯离子通道,说明氯离子经通道进行跨膜运输,属于协助扩散,不需要ATP,B错误;
C、由图可知,合胞体中有多个细胞核,C错误;
D、在很多细胞融合过程中,T16F蛋白激活,将原本在细胞膜内侧分布更多的磷脂酰丝氨酸(一种磷脂)翻转至细胞膜外侧,可见其与细胞融合有关,但不能说明抑制T16F蛋白可以阻断新型冠状病毒感染细胞,D错误。
故选BCD。
28. 好氧生物在进行有氧呼吸第二阶段时,丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2。研究发现,在厌氧细菌H中有利用乙酌辅酶A和CO2合成丙酮酸,进而生成氨基酸等有机物的代谢过程。科研人员利用13C标记的CO2和酵母提取物培养基培养H菌,检测该菌中谷氨酸的13C比例,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 有氧呼吸第二阶段的产物是CO2和[H],场所在线粒体基质
B. 可初步推测在一定范围内CO2浓度越高,越利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸
C. H菌中乙酰辅酶A与丙酮酸间的转化方向依赖CO2浓度
D. 由实验结果可推测H菌可以固定CO2,代谢类型为自养型
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸的三个阶段:
1、第一阶段:细胞质的基质 C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP);
2、第二阶段: 线粒体基质 2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量 (2ATP);
3、第三阶段:线粒体的内膜 24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP)。
【详解】A、细菌H中无线粒体,A错误;
B、结合图示可知,随着CO2浓度的提高,谷氨酸的13C的占比越高,谷氨酸是丙酮酸生成的,因此CO2浓度的升高有利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸,B正确;
C、结合题干可知,有氧呼吸过程中,丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2,而无氧呼吸过程中乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸,因此乙酰辅酶A丙酮酸间的转化依赖于氧气浓度,C错误;
D、自养型生物是指可以将CO2等无机物转变为有机物的生物,H菌只是利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸,并不能将CO2转化为有机物,因此不能成为自养型,D错误。
故选B。
29. 研究人员将某绿色植物放在密闭容器内(如图1所示)。经黑暗处理后置于某一恒定光照下并测量容器内氧气的变化量,测量的结果(如图2所示)。下列说法正确的是( )
A. 若利用图1装置研究光照强度对植物光合作用的影响,图中水浴的温度应适宜且恒定
B. 图2光照条件下,氧气量增加变慢的原因是植物光合作用接近最大值
C. 图2中A点以后的短时间内,植物的叶绿体内ATP的量先增加,而后C3的量将减少
D. 图2中5-15min内,该植物叶绿体释放O2的平均速率是4×10-3mol/min
【答案】AC
【解析】
【分析】光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子(如糖类、脂类、蛋白质等),通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物(如二氧化碳、乳酸、乙醇等)的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示,具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等,图2中曲线AB表示净光合速率。
【详解】A、图1中,通过变换光源可以研究光照强度对光合作用的影响,水浴的目的是为了排除无关变量的影响,故图中水浴的温度应适宜且恒定,A正确;
B、影响光合作用的环境因素有光照、温度和二氧化碳浓度,图2光照条件下,氧气量增加变慢的原因是主要是容器内二氧化碳的含量减少,导致光合作用减弱,B错误;
C、图2A点以后的短时间内,光照增强,光反应产物增多,叶绿体ATP的量将增加,叶肉细胞的叶绿体内C3被还原增多,C3的量将减少,C正确;
D、结合图示可知,黑暗下氧气量的变化量为呼吸速率,为1×10-7mol÷5=2×10-8mol/min,在5-15min内,净光合速率为(8×10-7mol-4×10-7mol)÷10=4×10-8mol/min,该植物光合作用产生氧气的平均速率即总光合速率=净光合速率+呼吸速率=4×10-8mol/min+2×10-8mol/min=6×10-8mol/min,D错误。
故选AC。
30. 图表示某油料植物种子萌发为幼苗过程中 CO2释放、 O2吸收相对速率的变化。有关叙述错误的是( )
A. 第 Ⅰ阶段产生 CO2的主要场所是线粒体基质
B. 第 I阶段 CO2释放速率上升的内因是酶活性增强
C. 第Ⅲ阶段 CO2释放速率上升的内因之一是线粒体增多
D. 第III阶段气体变化速率 O2大于 CO2是因为有脂肪氧化分解
【答案】A
【解析】
【分析】种子萌发过程中,当胚根未长出时,种子不能进行光合作用,进行细胞呼吸作用,消耗细胞中的有机物,为种子萌发提供能量和营养,有机物的总量下降。当胚根长出后,种子可以从土壤中获取营养物质。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸,有氧呼吸吸收的氧气量等于呼出二氧化碳的量,可释放出大量的能量。
【详解】A、据图分析可知,第Ⅰ阶段,种子吸水后呼吸作用增强,释放的CO2增多,而此时氧气的消耗很少,因此,此时主要是无氧呼吸供能,而无氧呼吸的场所是细胞质基质,A错误;
B、呼吸作用是在酶的催化下进行的,第 I阶段 CO2释放速率上升的内因应该是酶活性增强导致呼吸速率增强引起的,B正确;
C、第Ⅲ阶段,胚根长出后,氧气吸收速率急剧上升,说明此时有氧呼吸较强,因此,此时 CO2释放速率上升的内因之一是线粒体增多,因为线粒体主要分布在耗能多的部位,C正确;
D、油料植物种子中富含脂肪,据此可推测第III阶段O2变化速率 大于 CO2是因为有脂肪氧化分解消耗的氧气更多的缘故,D正确。
故选A。
【点睛】
三、非选择题
31. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
光合产物如何进入叶脉中的筛管
高等植物体内的维管束负责物质的长距离运输,其中的韧皮部包括韧皮薄壁细胞、筛管及其伴胞等。筛管是光合产物的运输通道。光合产物以蔗糖的形式从叶肉细胞的细胞质移动到邻近的小叶脉,进入其中的筛管-伴胞复合体(SE-CC),再逐步汇入主叶脉运输到植物体其他部位。
蔗糖进入SE-CC有甲、乙两种方式。在甲方式中,叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC。胞间连丝是相邻细胞间穿过细胞壁的细胞质通道。在乙方式中,蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输(图1)可以分为3个阶段:①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞;②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中;③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中,如图2所示。SE-CC的质膜上有“蔗糖-H+共运输载体”(SU载体),SU载体与H+泵相伴存在。胞内H+通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度,SU载体将H+和蔗糖同向转运进SE-CC中。采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。
研究发现,叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加。研究SU载体含量的动态变化及调控机制,对于了解光合产物在植物体内的分配规律,进一步提高作物产量具有重要意义。
(1)在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外空间的方式属于_________。由H+泵形成的_________有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
(2)与乙方式比,甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过_________这一结构完成的。
(3)下列实验结果支持某种植物存在乙运输方式的有_________。
A. 叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中
B. 用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入SE-CC的速率降低
C. 将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞,SE-CC中出现荧光
D. 与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉
(4)除了具有为生物合成提供原料、为生命活动供能等作用之外,本文还介绍了蔗糖能调节SU载体的含量,体现了蔗糖的__________功能。
【答案】(1) ①. 协助扩散/易化扩散 ②. (跨膜)H+浓度差
(2)胞间连丝 (3)ABD
(4)信息传递
【解析】
【分析】分析题意可知,光合产物进入筛管的方式主要有两种:甲方式是通过胞间连丝的形式进行;乙方式共分为三个阶段,采用乙方式的植物,筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。结合物质跨膜运输的特点分析作答。
【小问1详解】
结合题意分析,在乙方式中,蔗糖经W载体由韧皮薄壁细胞运输到细胞外过程中,运输需要载体蛋白,且由题意“韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运”可知运输方向为顺浓度梯度,故方式为协助扩散/易化扩散;“胞内HT通过H+泵运输到细胞外空间,在此形成较高的H+浓度”,故由H+泵形成的跨膜H+浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中。
【小问2详解】
结合题意可知,乙方式的跨膜运输需要浓度差和载体蛋白等协助,与其相比,甲方式“叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC”,即甲方式中蔗糖运输到SE-CC的过程都是通过胞间连丝这一结构完成的。
【小问3详解】
A、叶片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出现在SE-CC附近的细胞外空间中,说明物质是蔗糖自叶肉细胞至SE-CC的运输的,符合乙运输方式,A正确;
B、用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片,蔗糖进入SE-CC的速率降低,说明物质运输方式需要载体蛋白协助,符合乙中的②过程,B正确;
C、将不能通过细胞膜的荧光物质注射到叶肉细胞,SE-CC中出现荧光,推测叶肉细胞中的蔗糖可能通过不同细胞间的胞间连丝进入SE-CC,即可能是甲方式,C错误;
D、与野生型相比,SU功能缺陷突变体的叶肉细胞中积累更多的蔗糖和淀粉,说明SU是将叶肉细胞中的蔗糖转运进SE-CC中的重要载体,符合乙方式中的③过程,D正确。
故选ABD。
【小问4详解】
结合题意"叶片中SU载体含量受昼夜节律、蔗糖浓度等因素的影响,呈动态变化。随着蔗糖浓度的提高,叶片中SU载体减少,反之则增加"可知,蔗糖能调节SU载体的含量,即蔗糖可以调节一些生命活动,体现了蔗糖的信息传递功能。
【点睛】本题主要考查物质跨膜运输的方式,要求考生识记常见物质跨膜运输的方式和特点,能结合题干信息分析作答。
32. 酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。酶的激活剂能提高酶活性,使酶的催化作用效果明显。某科研小组通过实验研究了两种抑制剂对某消化酶促反应速率的影响,对实验的结果进行分析并绘图,请回答:
(1)该实验的自变量是___,实验中对无关变量应进行控制,该实验的无关变量有___。(答出两个即可)
(2)据图分析,随着底物浓度的升高,抑制剂___的作用逐渐减小甚至消失。从活化能的角度分析,推测抑制剂能降低酶促反应速率的原因:___。
(3)唾液淀粉酶在有抑制剂时催化作用效果下降,而有激活剂时催化作用效果明显,为探究Cl-和Cu2+对唾液淀粉酶活性的影响,某同学提出以下实验设计思路.
取4支试管(每支试管代表一个组),各加入等量的pH6.8缓冲液和唾液淀粉酶溶液,再分别在1、2、3、4号试管中加入等量的1.0%NaCl溶液、1.0%CuSO4溶液、1.0%Na2SO4溶液和蒸馏水,混合均匀,再加入等量的1%淀粉溶液,混合均匀后,各试管放入37°C恒温水浴保温适宜时间。取出试管,加入1%碘溶液0. 1mL,观察各试管溶液颜色变化。
①实验中加入缓冲液的作用是___。
②该实验中设置4号试管的目的是___。设置3号试管的目的是___。③实验结果:1号试管中颜色最浅(呈碘色),2号试管中颜色最深(呈蓝色),3、4号试管中颜色基本一致,且深浅居于试管1和2之间。
④分析实验结果,得出结论:___。
【答案】(1) ①. 抑制剂种类和底物浓度 ②. 温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等
(2) ①. I ②. 在抑制剂的作用下,其降低化学反应活化能的能力下降,酶的活性(催化效率)降低
(3) ①. 维持反应液中pH稳定 ②. 对照 ③. 确定Na+和SO42-对唾液淀粉酶催化活性是否有影响 ④. C1-是唾液淀粉酶的激活剂,Cu2+是唾液淀粉酶的抑制剂
【解析】
【分析】图示表示两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,该实验的自变量是抑制剂种类和底物浓度,因变量是酶促反应速率,无关变量是温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量等。
【小问1详解】
该实验的自变量是抑制剂种类和底物浓度,因变量是酶促反应速率。实验中对无关变量应进行控制,该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等。无关变量能对实验结果造成影响,所以须保持无关变量相同且适宜。
【小问2详解】
据图分析,抑制剂I的曲线随底物浓度增大,酶促反应速率会与无抑制剂重合,说明抑制剂I最可能是与酶竞争底物的结合位点,随着底物浓度的升高,抑制剂I的作用逐渐减小甚至消失。酶能降低反应的活化能,从活化能的角度分析,抑制剂能降低酶促反应速率的原因为在抑制剂的作用下,其降低化学反应活化能的能力下降,酶的活性(催化效率)降低。
【小问3详解】
欲探究哪种无机盐离子对唾液淀粉酶活性有促进作用,取4支试管,每支试管代表一个组,各加入等量的pH6.8缓冲液和唾液淀粉酶溶液,再分别在1、2、3、4号试管中加入等量的1.0%NaCl溶液、1.0%CuSO4溶液、1.0%Na2SO4溶液和蒸馏水,混合均匀,再加入等量的1%淀粉溶液,混合均匀后,各试管放入37°C恒温水浴保温适宜时间。
①酶的作用条件温和,其中加入缓冲液的作用是维持反应液中pH的稳定;
②4号试管作为对照组,3号试管确定Na+和SO42-对唾液淀粉酶催化活性是否有影响,排除其对实验结果的影响。
④实验结果为1号试管中颜色最浅(呈碘色),2号试管中颜色最深(呈蓝色),3、4号试管中颜色基本一致,且深浅居于试管1和2之间。说明C1-提高了酶的活性,是唾液淀粉酶的激活剂,Cu2+是降低了酶的活性,是唾液淀粉酶的抑制剂。
33. 将某植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中的相同,甲图表示用O2浓度测定仪测得的该玻璃罩内O2浓度变化,乙图表示该密闭的玻璃罩内气体变化情况(CO2缓冲液在CO2浓度过高时能吸收CO2.在CO2浓度过低时可以释放CO2)。
请据图回答问题:
(1)若光合作用强度位于甲图曲线上的D点,则此时在乙图中液滴_______________(填“向左移”“向右移”或“不移动”);若光合作用强度对应甲图中的DH段,则在乙图中液滴_______________(填“向左移”“向右移”或“不移动”)
(2)在一天内,甲图中植物有机物积累最多的时间是在_______________h左右,超过此时间,有机物积累量会逐渐下降,导致此变化的外界因素主要是_______________。
(3)若把该密闭的玻璃罩移到黑暗的环境中,则乙图装置中的液滴_______________(填“向左移”“向右移”或不移动”)。
【答案】 ①. 不移动 ②. 向右移 ③. 18 ④. 光照减弱 ⑤. 向左移
【解析】
【分析】据图分析::图甲中,AB段只进行呼吸作用;D点和H点是光合速率等于呼吸速率;随着光照强度的逐渐增强,CO2浓度逐渐降低;但是在中午即FG段CO2浓度下降缓慢,此时由于气温较高,蒸腾作用过于旺盛,导致部分气孔关闭,影响了二氧化碳的吸收;到下午18点后,随着光照强度减弱,光合作用逐渐停止;并且K点的CO2浓度低于A点,说明CO2被用于合成了有机物。
【详解】(1)根据以上分析可知,甲图中D点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,此时在乙图中液滴不移动。若光合作用强度对应甲图中的DH段,光合作用强度大于呼吸作用强度,释放氧气,则在乙图中液滴向右移。
(2)在一天内,从D点开始积累有机物,一直持续到H点,因此甲图中植物有机物积累最多的时间是在18时左右,超过此时间,由于光照减弱,光合作用强度小于呼吸作用强度,有机物积累量逐渐降低。
(3)若把该密闭的玻璃罩移到黑暗的环境中,则乙图装置中植物只进行呼吸作用,吸收O2,放出CO2,而装置中的CO2缓冲液可以维持装置中CO2浓度的稳定,则液滴向左移。
【点睛】本题考查光合作用与呼吸作用的知识点,要求学生掌握光合作用的过程及影响因素,把握光合作用与细胞呼吸之间的关系,能够正确分析图示甲中曲线的变化规律和原因,理解乙图导致液滴移动的原因,这是解决问题的关键。
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